聚合物基复合材料成型工艺共66页文档
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聚合物复合材料工艺1.原料准备:聚合物基体的选择十分重要,常用的聚合物有环氧树脂、聚酰胺、聚丙烯等。
增强材料可以选择纤维、颗粒等材料。
在工艺前需要对原料进行检测和处理,确保原料质量。
2.预浸料制备:将聚合物基体与增强材料预先混合制备成预浸料。
预浸料的制备通常采用浸渍、浸涂或喷涂等方法。
制备预浸料时需要控制好混合比例和搅拌时间,确保增强材料均匀分布于聚合物基体中。
3.模具制备:根据产品形状和尺寸制备模具。
模具可以是金属模具、硅胶模具或塑料模具等。
模具制备需要考虑产品的成型方式和形状,确保成型的准确性和表面质量。
4.预热处理:将模具和预浸料加热至一定温度,以保证树脂固化反应的进行。
预热处理可以采用热风循环或真空吸附等方式,提高材料的固化效果。
5.成型:将预热后的模具和预浸料放置在压力机或真空室中,施加一定的压力和温度。
通过压力和温度促进预浸料的固化。
成型可以根据工艺要求进行单层堆叠或多层堆叠。
6.热固化:在一定的温度和时间下,使预浸料中的聚合物基体与增强材料进行化学反应,形成一个整体。
热固化一般采用热压或自由固化两种方式。
7.后处理:成型后的产品需要经过修整、清洁等后处理步骤,以保证产品的尺寸精度和外观质量。
以上是聚合物复合材料的一般工艺过程,其中的具体细节和操作可以根据不同的材料和产品要求进行调整。
同时,需要注意材料的储存和运输条件,以免材料受潮、酸碱等外界因素的影响。
对于大型复合材料制品,还需要进一步进行表面处理、验收等步骤,确保产品质量符合要求。
聚合物基复合材料聚合物基复合材料第二节聚合物基复合材料(PMC)1.1聚合物基体1.2PMC界面1.3PMC制备工艺1.4PMC性能与应用聚合物基复合材料(PMC)是以有机聚合物为基体,连续纤维为增强材料组合而成的。
聚合物基体材料虽然强度低,但由于其粘接性能好,能把纤维牢固地粘接起来,同时还能使载荷均匀分布,并传递到纤维上去,并允许纤维承受压缩和剪切载荷。
而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。
纤维和基体之间的良好的结合充分展示各自的优点,并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。
实用PMC通常按两种方式分类。
一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料;另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。
如:玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。
这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点,同时还有其本身的特殊性能。
通常意义上的聚合物基复合材料一般就是指纤维增强塑料(FRP),而为各种目的加入各种填料的高分子材料不在这里论及。
1.1聚合物基体聚合物基体是纤维增强塑料的一个必需组分,在复合材料成型过程中,基体经过复杂的物理、化学变化过程,与增强纤维复合成具有一定形状的整体。
因而基体性能直接影响复合材料性能。
基体的主要作用包括将纤维粘合成整体并使纤维位置固定,在纤维间传递载荷,并使载荷均匀;决定复合材料的一些性能。
如复合材料的高温使用性能(耐热性)、横向性能、剪切性能、耐介质性能(如耐水、耐化学品性能)等;决定复合材料成型工艺方法及工艺参数选择;保护纤维免受各种损伤。
此外对复合材料一些性能有重要影响,如纵向位伸、尤其是压缩性能,疲劳性能,断裂韧性等。
1、分类用于复合材料的聚合物基体主要按树脂热行为可分为热固性及热塑性两类。
热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砚、聚醚醚酮等,它们是一类线形或有支链的固态高分子,可溶可熔,可反复加工成型而无任何化学变比。